冷热水循环装置及太阳能热水器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010627832.1 (22)申请日 2020.07.01 (71)申请人 南京长江都市建筑设计股份有限公 司 地址 210002 江苏省南京市洪武路328号 (72)发明人 顾春雷田兵邹万流吴涛 张磊李明 (74)专利代理机构 江苏瑞途律师事务所 32346 代理人 韦超峰 (51)Int.Cl. F24S 10/70(2018.01) F24S 80/00(2018.01) F28F 13/12(2006.01) F03D 9/20(2016.01) F03D 15/。

2、00(2016.01) H02S 40/38(2014.01) H02S 40/44(2014.01) (54)发明名称 一种冷热水循环装置及太阳能热水器 (57)摘要 本发明公开了一种冷热水循环装置及太阳 能热水器， 属于太阳能热水设备领域。 本发明的 冷热水循环装置， 包括风力机构和循环机构， 循 环机构包括横置在储水箱内的第一转动轴， 第一 转动轴上轴向设有若干个叶轮； 风力机构与第一 转动轴传动连接， 叶轮用于驱使储水箱内的水流 转， 以对储水箱内的冷水和热水进行混匀， 避免 储水箱内冷热水分层， 并使得储水箱内的水温趋 于一致， 从而方便于使用者使用。 本发明的太阳 能热水器， 包括。

3、储水箱、 传动机构、 风力机构和循 环机构； 风力机构通过传动机构驱使循环机构带 动储水箱内的水流转， 从而提高储水箱内水温均 匀度， 避免冷热水分层现象的产生。 权利要求书1页 说明书9页 附图7页 CN 111750541 A 2020.10.09 CN 111750541 A 1.一种冷热水循环装置， 其特征在于： 包括风力机构(200)和循环机构(500)， 所述循环 机构(500)包括横置在储水箱(110)内的第一转动轴(510)， 所述第一转动轴(510)上轴向设 有若干个叶轮(530)； 所述风力机构(200)与第一转动轴(510)传动连接， 所述叶轮(530)用 于驱使所述储水。

4、箱(110)内的水流转。 2.根据权利要求1所述的一种冷热水循环装置， 其特征在于： 所述储水箱(110)上连接 有多个集热管(120)， 所述集热管(120)的上端伸入所述储水箱(110)内并高于所述储水箱 (110)的最低处设置； 所述叶轮(530)转动时具有将储水箱(110)内位于上层的水带入集热 管(120)内， 并将集热管(120)内的水带至储水箱(110)下层处的趋势。 3.根据权利要求2所述的一种冷热水循环装置， 其特征在于： 所述叶轮(530)包括周向 分布在所述第一转动轴(510)上的多个叶片(531)， 所述叶片(531)的自由端背向于所述第 一转动轴(510)的转动方向弯。

5、折。 4.根据权利要求1所述的一种冷热水循环装置， 其特征在于： 还包括传动机构(400)， 所 述传动机构(400)包括传动轴(410)， 所述传动轴(410)垂直于所述第一转动轴(510)设置； 所述风力机构(200)包括第二转动轴(220)， 所述第一转动轴(510)和第二转动轴(220)之间 通过所述传动轴(410)实现传动连接。 5.根据权利要求4所述的一种冷热水循环装置， 其特征在于： 所述传动轴(410)设置有 主动锥齿(420)， 所述第一转动轴(510)上设置有被动锥齿(520)， 所述主动锥齿(420)与所 述被动锥齿(520)相啮合。 6.根据权利要求4所述的一种冷热水循。

6、环装置， 其特征在于： 所述第二转动轴(220)垂 直于第一转动轴(510)设置， 所述第二转动轴(220)上周向设置有多个风叶(210)， 所述风叶 (210)的自由端沿所述第二转动轴(220)的径向引出， 并朝向所述第二转动轴(220)弯折。 7.根据权利要求4所述的一种冷热水循环装置， 其特征在于： 所述第二转动轴(220)垂 直于传动轴(410)设置， 所述第二转动轴(220)上引出有至少三个风叶(210)， 所述风叶 (210)的自由端背向第二转动轴(220)设置。 8.根据权利要求7所述的一种冷热水循环装置， 其特征在于： 所述第二转动轴(220)通 过第一轴承(240)连接在风力。

7、机构(200)的壳体上， 且所述第二转动轴(220)上设置有第一 传动锥齿(230)； 所述传动轴(410)上设置有第二传动锥齿(450)， 所述第一传动锥齿(230) 与第二传动锥齿(450)相啮合。 9.一种太阳能热水器， 包括储水箱(110)， 其特征在于： 还包括权利要求18中任一项 所述的冷热水循环装置， 所述冷热水循环装置的叶轮(530)用于驱使所述储水箱(110)内的 水流转。 10.根据权利要求9所述的一种太阳能热水器， 其特征在于： 还包括太阳能电池板(113) 和调节机构(300)， 所述调节机构(300)包括减速驱动件(310)和减速件(320)， 所述减速驱 动件(31。

8、0)用于驱使减速件(320)接触/脱离于传动轴(410)以控制所述叶轮(530)的转动速 度， 所述太阳能电池板(113)用于向所述驱使减速件(320)供电。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111750541 A 2 一种冷热水循环装置及太阳能热水器 技术领域 0001 本发明涉及太阳能热水装置技术领域， 更具体地说， 涉及一种冷热水循环装置及 太阳能热水器。 背景技术 0002 太阳能热水器是人们日常生活中必不可少的家庭设施。 太阳能热水器是将太阳光 能转化为热能的加热装置， 其目的在于将水从低温加热到高温， 以满足人们在生活、 生产中 的热水使用。 太阳能热水器按结构形式分为真空管式太。

9、阳能热水器和平板式太阳能热水 器。 0003 其中， 真空管式太阳能热水器主要由集热管、 储水箱和相关支架组合形成， 集热管 通常位于储水箱的下方。 应当知晓的是， 在一定的温度区间内， 例如室温以上的温度区间 内， 液态水的温度越高， 其密度越小。 因而， 储水箱内的冷水被加热后， 在密度差的影响下， 集热管中热水向储水箱内上浮， 储水箱内的冷水向集热管中下沉， 从而实现集热管和储水 箱内冷热水的对流循环。 同样， 在密度差的影响下， 储水箱中的冷水和热水也会产生分层现 象， 通常会带来很多问题。 0004 例如， 冷热水分层现象会使得储水箱中冷水不断地流向集热管内进行热交换， 水 中的钙镁。

10、离子更容易形成水垢而堆积在集热管内。 0005 为解决该问题， 申请号为2010201640695的中国专利文件公开了一种非承压式太 阳能热水器， 该热水器包括真空集热管和储热水箱， 所述真空集热管与储热水箱连接， 所述 真空集热管具有一端开口一端密闭的内套管， 所述内套管开口端突伸出真空集热管并处于 储热水箱的上部。 但是， 该方案通过储水箱内热水与冷水之间的热交换， 实现了分层加热， 减少了流入集热管内冷水的量， 有效地降低了水垢的形成。 0006 又例如， 冷热水分层现象会使得储水箱中水温沿高度方向分布不均， 使得太阳能 热水器在使用时， 前段的水温较低， 中段以后的水温逐渐升高。 根据。

11、使用者一般的使用习 惯， 水温较低的前端水通常舍弃不用， 水温较高的中段以后的水需要兑配冷水调节水温使 用， 因而一定程度上造成了资源的浪费。 0007 为解决该问题， 申请号为2012203097359的中国专利文件公开了一种可调温式太 阳能热水器节水装置， 该节水装置抽水泵、 电磁阀、 控制器、 温度传感器和水位传感器， 抽水 泵为两个， 两个抽水泵均通过线路和控制器相连接； 电磁阀为3个， 均通过线路和控制器相 连接； 温度传感器为3个， 其中两个温度传感器位于调节混水阀的上方和左侧， 另一个温度 传感器位于太阳能热水器上。 3个电磁阀中的一个设置在出水管上， 另外两个电磁阀均设置 在自。

12、来水管上分别位于调节混水阀的两侧； 水位传感器设置在储水箱的一侧。 0008 然而， 利用抽水泵将出水管内的冷水与储水箱内的热水进行混合， 需要耗费大量 的电能； 此外， 出水管内的冷水量有限， 其水温调节能力一般， 没有解决储水箱内冷热水分 层的根本问题， 治标不治本。 说明书 1/9 页 3 CN 111750541 A 3 发明内容 0009 1.发明要解决的技术问题 0010 本发明的目的在于克服现有技术中太阳能热水器的储水箱内冷热水易产生分层 而不方便于使用者使用的不足， 提供一种冷热水循环装置。 本方案通过风能转换机构带动 循环机构的搅拌件转动， 从而将储水箱内的冷热水混匀， 避免。

13、储水箱内冷热水分层， 方便于 使用者使用。 0011 本发明的另一个目的在于提供带有冷热水循环装置的太阳能热水器， 以避免储水 箱内冷热水分层， 提高太阳能热水器的利用效率。 0012 2.技术方案 0013 为达到上述目的， 本发明提供的技术方案为： 0014 本发明的一种冷热水循环装置， 包括风力机构和循环机构， 所述循环机构包括横 置在储水箱内的第一转动轴， 所述第一转动轴上轴向设有若干个叶轮； 所述风力机构与第 一转动轴传动连接， 所述叶轮用于驱使所述储水箱内的水流转。 0015 进一步地， 所述储水箱上连接有多个集热管， 所述集热管的上端伸入所述储水箱 内并高于所述储水箱的最低处设置。

14、； 所述叶轮转动时具有将储水箱内位于上层的水带入集 热管内， 并将集热管内的水带至储水箱下层处的趋势。 0016 进一步地， 所述叶轮包括周向分布在所述第一转动轴上的多个叶片， 所述叶片的 自由端背向于所述第一转动轴的转动方向弯折。 0017 进一步地， 还包括传动机构， 所述传动机构包括传动轴， 所述传动轴垂直于所述第 一转动轴设置； 所述风力机构包括第二转动轴， 所述第一转动轴和第二转动轴之间通过所 述传动轴实现传动连接。 0018 进一步地， 所述传动轴设置有主动锥齿， 所述第一转动轴上设置有被动锥齿， 所述 主动锥齿与所述被动锥齿相啮合。 0019 进一步地， 所述第二转动轴垂直于第一。

15、转动轴设置， 所述第二转动轴上周向设置 有多个风叶， 所述风叶的自由端沿所述第二转动轴的径向引出， 并朝向所述第二转动轴弯 折。 0020 进一步地， 所述第二转动轴垂直于传动轴设置， 所述第二转动轴上引出有至少三 个风叶， 所述风叶的自由端背向第二转动轴设置。 0021 进一步地， 所述第二转动轴通过第一轴承连接在风力机构的壳体上， 且所述第二 转动轴上设置有第一传动锥齿； 所述传动轴上设置有第二传动锥齿， 所述第一传动锥齿与 第二传动锥齿相啮合。 0022 本发明的一种太阳能热水器， 包括储水箱， 以及上述的冷热水循环装置， 所述冷热 水循环装置的叶轮用于驱使所述储水箱内的水流转。 002。

16、3 进一步地， 还包括太阳能电池板和调节机构， 所述调节机构包括减速驱动件和减 速件， 所述减速驱动件用于驱使减速件接触/脱离于传动轴以控制所述叶轮的转动速度， 所 述太阳能电池板用于向所述驱使减速件供电。 0024 3.有益效果 0025 采用本发明提供的技术方案， 与现有技术相比， 具有如下有益效果： 0026 (1)本发明的冷热水循环装置， 包括风力机构和循环机构， 循环机构包括横置在储 说明书 2/9 页 4 CN 111750541 A 4 水箱内的第一转动轴， 第一转动轴上轴向设有若干个叶轮； 风力机构与第一转动轴传动连 接， 叶轮用于驱使储水箱内的水流转， 以对储水箱内的冷水和热。

17、水进行混匀， 避免储水箱内 冷热水分层， 并使得储水箱内的水温趋于一致， 从而方便于使用者使用。 0027 (2)本发明中， 储水箱上连接有多个集热管， 集热管的上端伸入储水箱内并高于储 水箱的最低处设置， 叶片的自由端背向于第一转动轴的转动方向弯折； 叶轮转动时具有将 储水箱上方的热水能够优先进入集热管内， 并将集热管内的水带至储水箱下层处的趋势， 使得从集热管内流出的水能够优先进入储水箱下方， 然后与储水箱下方的水进行初次混 匀， 从而提高储水箱内水的混匀效果。 0028 (3)本发明的太阳能热水器， 包括储水箱、 传动机构、 风力机构和循环机构； 风力机 构通过传动机构驱使循环机构带动储。

18、水箱内的水流转， 从而提高储水箱内水温均匀度， 避 免冷热水分层现象的产生。 附图说明 0029 图1为实施例1中太阳能热水器的结构示意图； 0030 图2为实施例1中冷热水循环装置的结构示意图； 0031 图3为实施例1中叶轮的结构示意图； 0032 图4为实施例1中储水箱内水流动方向与风力机构转动方向的关系示意图； 0033 图5为实施例1中调节机构的结构示意图； 0034 图6为实施例1中输出齿轮与传动齿轮的配合关系示意图； 0035 图7为实施例1中输出锥齿与传动锥齿的配合关系示意图； 0036 图8为实施例1中第二转动轴与第二连接轴的配合关系示意图； 0037 图9为实施例2中冷热水。

19、循环装置的结构示意图； 0038 图10为实施例2中储水箱内水流动方向与风力机构转动方向的关系示意图； 0039 图11为实施例2中第一传动锥齿与第二传动锥齿的配合关系示意图； 0040 图12为实施例3中太阳能热水器的结构示意图； 0041 图13为实施例3中太阳能电池板装置与冷热水循环装置配合关系示意图。 0042 示意图中的标号说明： 110、 储水箱； 111、 排气口； 112、 流速检测器； 113、 太阳能电 池板； 114、 蓄电池； 120、 集热管； 130、 底座； 140、 支架； 150、 支撑杆； 200、 风力机构； 210、 风 叶； 220、 第二转动轴； 2。

20、30、 第一传动锥齿； 231、 第三轴承； 240、 第一轴承； 300、 调节机构； 310、 减速驱动件； 320、 减速件； 330、 辅助驱动件； 340、 辅助输出轴； 351、 输出锥齿； 352、 输出 齿轮； 360、 滚珠； 370、 减速输出轴； 400、 传动机构； 410、 传动轴； 420、 主动锥齿； 430、 第一棘 轮机构； 431、 第一棘轮； 432、 第一棘爪； 433、 第一连接轴； 440、 第二棘轮机构； 441、 第二棘 轮； 442、 第二棘爪； 443、 第二连接轴； 444、 传动锥齿； 445、 传动齿轮； 450、 第二传动锥齿； 46。

21、0、 第二轴承； 500、 循环机构； 510、 第一转动轴； 520、 被动锥齿； 530、 叶轮； 531、 叶片。 具体实施方式 0043 为进一步了解本发明的内容， 结合附图和实施例对本发明作详细描述。 0044 本说明书附图所绘示的结构、 比例、 大小等， 均仅用以配合说明书所揭示的内容， 以供熟悉此技术的人士了解与阅读， 并非用以限定本发明可实施的限定条件， 故不具技术 说明书 3/9 页 5 CN 111750541 A 5 上的实质意义， 任何结构的修饰、 比例关系的改变或大小的调整， 在不影响本发明所能产生 的功效及所能达成的目的下， 均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖。

22、的范围内。 同 时， 本说明书中所引用的如 “上” 、“下” 、“左” 、“右” 、“中间” 等用语， 亦仅为便于叙述的明了， 而非用以限定可实施的范围， 其相对关系的改变或调整， 在无实质变更技术内容下， 当亦视 为本发明可实施的范畴。 0045 太阳能热水器的储水箱内， 冷水和热水在密度差的作用下易分层， 使得集热管内 水的温度始终低于储水箱内上部水温度， 这种现象一定程度上能够提高太阳能热水器整体 的热效率。 然而， 由于储水箱的取水口通常位于储水箱的下部， 若直接取水， 前段的水温较 低， 后段的水温较高， 很不方便； 若利用水泵或电机将储水箱内的水混匀， 则需接入额外的 电源供电， 。

23、耗电量大。 0046 为解决上述问题， 参照图1， 本实施方式的太阳能热水器， 其本体上设置有冷热水 循环装置， 具体是风力驱动的冷热水循环装置。 其中， 冷热水循环装置可以包括风力机构 200和循环机构500， 循环机构500设置在储水箱110之内， 风力机构200能够将风能转化为机 械能并传递给循环机构500， 从而使储水箱110内的水在循环机构500的作用下流转， 以使储 水箱110内各区域的水温趋于一致。 0047 此外， 风力机构200和循环机构500之间可以设置有传动机构400， 该传动机构400 的作用在于将风力机构200与循环机构500传动连接， 使得经风力机构200转化而来的。

24、机械 能能够传递至循环机构500。 当然， 风力机构200和循环机构500之间也可以直接传动连接， 例如齿轮传动连接， 或是带传动连接， 或是链传动连接。 0048 实施例1 0049 参照图1和图2， 本实施例的冷热水循环装置， 其循环机构500包括第一转动轴510 和若干个叶轮530， 例如， 叶轮530可以设置为一个， 或两个， 或更多个。 第一转动轴510横置 在储水箱110之内， 例如， 第一转动轴510可以沿储水箱110轴向设置， 且位于储水箱110相对 中间的位置； 叶轮530设置在第一转动轴510之上， 且当叶轮530设置为两个以上时， 叶轮530 之间可以沿着第一转动轴510。

25、的轴向分布， 更进一步是等距轴向分布。 0050 参照图3， 叶轮530上设置有多个叶片531， 第一转动轴510相对于储水箱110转动 时， 叶片531搅动储水箱110内的水， 从而使得多个叶片531配合完成水的定向流转。 为提高 循环机构500对于储水箱110内水的混匀效果， 减小储水箱110内各区域的水温差距， 叶轮 530的转动方向可以和集热管120的上端端口位置相对应， 使得叶轮530转动时具有将储水 箱110内位于上层的水带入集热管120内， 并将集热管120内的水带至储水箱110下层处的趋 势。 0051 图4示出了本实施例中， 叶轮530的转动方向与集热管120的上端端口之间可。

26、能的 位置关系。 具体的， 作为一种实施方式， 集热管120可以设置为多个， 多个集热管120沿着储 水箱110轴线方向排布， 集热管120的上端伸入储水箱110内， 并处于储水箱110靠左侧的位 置。 叶轮530在图4中沿逆时针转动， 使得储水箱110上方的热水能够优先进入集热管120内， 并使得从集热管120内流出的水能够优先进入储水箱110下方， 然后与储水箱110下方的冷 水进行初次混匀； 同时， 在叶轮530的作用下， 储水箱110下方的水也会往储水箱110上方流 动， 实现冷热水的二次混匀。 基于上述的叶轮530转动方式， 储水箱110内的水被充分混匀， 储水箱110内各区域的水温。

27、趋于一致。 说明书 4/9 页 6 CN 111750541 A 6 0052 作为另一种实施方式， 集热管120的上端可以位于图4中储水箱110靠右侧的位置， 此时， 叶轮530在图4中沿顺时针转动； 集热管120的上端也可以位于图4中储水箱110靠中间 的位置， 此时， 叶轮530在图4中可以是沿顺时针转动， 或是沿逆时针转动， 或是交替按照顺 时针与逆时针转动。 0053 此外， 为了进一步提高叶轮530对于储水箱110内冷热水的混匀效果， 多个叶片531 可以沿着第一转动轴510的周向分布， 更进一步为等距周向分布； 还可以将叶片531的自由 端背向于第一转动轴510的转动方向弯折。 。

28、0054 参照图1和图2， 本实施例的风力机构200， 其包括第二转动轴220和若干个风叶 210。 风叶210设置在第二转动轴220之上， 且若干个风叶210沿着第二转动轴220的周向排 布， 更进一步为等距周向排布。 当风力机构200处的空气流动时， 能够驱使风叶210带动第二 转动轴220转动， 从而将风能转换为机械能并向循环机构500传递。 0055 在本实施例中， 第二转动轴220可以垂直于第一转动轴510设置。 参照图8， 风叶210 的自由端可以沿着第二转动轴220的径向引出， 并朝向第二转动轴220弯折， 多个风叶210间 的弯折方向相对于第二转动轴220同时为顺时针， 或同时。

29、为逆时针， 且多个风叶210围绕第 二转动轴220的周向至少部分重叠排布， 形成风力机构200的风能转化单元。 此时， 风力机构 200处的空气在垂直于第二转动轴220的平面内沿任一方向流动时， 均会使得风叶210带动 第二转动轴220转动， 从而提高本实施例的风力机构200对于风能的利用效率。 0056 此外， 本实施例也可以采用相关领域中常用的无动力风帽作为风力机构200中的 风能转化单元使用， 例如申请号为2018105666017的中国专利文件公开的无动力风帽。 0057 在本实施例中， 传动机构400包括传动轴410， 传动轴410垂直于第一转动轴510设 置， 第一转动轴510和第。

30、二转动轴220之间通过传动轴410实现传动连接。 0058 具体的， 传动轴410上可以设置有主动锥齿420， 第一转动轴510上可以设置有被动 锥齿520， 主动锥齿420与被动锥齿520相啮合， 从而实现传动轴410与第一转动轴510的传动 连接。 0059 为了提高本实施例的冷热水循环装置的风能转化效率， 传动轴410和第二转动轴 220之间也可以通过第一棘轮机构430实现单向传动连接。 0060 作为一种实施方式， 第一棘轮机构430包括设置在第二转动轴220上的第一棘轮 431， 以及连接在传动轴410上的第一棘爪432， 传动轴410上设置有能够迫使第一棘爪432与 第一棘轮431。

31、的棘齿相配合的第一复位弹簧。 0061 参照图8， 第一棘轮431的棘齿顺时针排布， 且其棘齿顺时针方向上的斜面相对于 第一棘轮431内侧壁的倾斜角度小于棘齿逆时针方向上的斜面相对于第一棘轮431内侧壁 的倾斜角度， 同时第一棘爪432的自由端沿着棘齿逆时针方向上的斜面卡入第一棘轮431的 棘齿内， 第一复位弹簧具体可以为压簧。 0062 当风力机构200处存在空气流动时， 风叶210带动第二转动轴220顺时针转动， 此时 第一棘轮431随着第二转动轴220同步转动， 从而使得第一棘轮431上的第一棘齿的逆时针 方向上的斜面与第一棘爪432的自由端相抵， 使得第一棘爪432与第一棘轮431卡紧。

32、， 进而带 动传动轴410随着第二转动轴220同步转动。 0063 当风力机构200处的空气流动速率减小后， 第二转动轴220在风叶210阻力的作用 下， 其转动速率减缓， 使得第二转动轴220与传动轴410的转动速率不再相同， 此时第一棘爪 说明书 5/9 页 7 CN 111750541 A 7 432的自由端与第一棘齿的逆时针方向上的斜面脱离接触， 并与第一棘齿前方的第二棘齿 的顺时针方向上的斜面相接触； 第一棘爪432在第二棘齿的顺时针方向上的斜面迫使下背 向于该斜面运动， 并压缩第一复位弹簧； 当第一棘爪432的自由端越过第二棘齿的顺时针方 向上的斜面后， 其在第一复位弹簧的作用下会。

33、恢复位置并处于第二棘齿的逆时针方向上的 斜面与第二棘齿前方的第三棘齿的顺时针方向上的斜面之间， 以此类推， 形成本实施例的 传动轴410和第二转动轴220的单向传动。 0064 作为另一种实施方式， 第一棘轮机构430包括设置在传动轴410上的第一棘轮431， 以及连接在第二转动轴220内侧壁上的第一棘爪432， 第二转动轴220上设置有能够迫使第 一棘爪432与第一棘轮431的棘齿相配合的第一复位弹簧。 0065 作为对该实施方式的进一步优化， 第二转动轴220和传动轴410之间连接有第一连 接轴433， 第一连接轴433套设在第二转动轴220上， 或者通过联轴器与第二转动轴220连接； 第。

34、一棘爪432铰接在第一连接轴433的内侧壁上， 第一复位弹簧的一端与第一棘爪432连接， 第一复位弹簧的另一端与第一连接轴433连接。 0066 应当说明的是， 上述的两种实施方式， 均可实现传动轴410和第二转动轴220的单 向传动， 其效果是等同的。 0067 此外， 为实现第二转动轴220相对于储水箱110转动， 本实施例的风力机构200还可 以包括转动座。 转动座固定连接在第二转动轴220上， 并能够随着第二转动轴220同步转动。 储水箱110的上侧壁上可以设置有多个滚珠360， 转动座支撑在多个滚珠360上， 并通过滚珠 360实现第二转动轴220相对于储水箱110转动， 即实现风力。

35、机构200相对于储水箱110的转 动； 也可以在转动座朝向储水箱110的一侧上嵌设多个滚珠， 并通过多个滚珠将风力机构 200支撑在储水箱110的上侧壁上， 同时实现风力机构200相对于储水箱110的转动。 0068 应当理解的是， 本实施例的太阳能热水器， 其使用环境的风力大小会随使用地的 昼夜变化、 天气变化和四季变化而发生改变。 此时， 为了提高本实施例的太阳能热水器的适 用性， 可以在冷热水循环装置内设置调节机构300。 该调节机构300在风力过大时能够防止 第一转动轴510的转动速度过快， 同时在风力较小时能够辅助风力机构向第一转动轴510输 入动力， 从而将第一转动轴510的转动速。

36、率控制在一定范围内， 提高储水箱110内冷热水的 换热效率。 其中， 储水箱110内可以设置有流速检测器112， 并通过流速检测器112测量储水 箱110内水的流速， 进而控制第一转动轴510的转动速度。 0069 具体的， 参照图5， 调节机构300包括减速机构和辅助机构。 其中， 减速机构包括减 速驱动件310和减速件320， 减速件320设置在减速驱动件310的减速输出轴370上； 减速机构 通过减速驱动件310驱动减速件320接触于传动轴410的方式对传动轴410进行减速， 以控制 其转动速度， 防止传动轴410转动速度过快； 辅助机构包括辅助驱动件330， 辅助驱动件330 的辅助输。

37、出轴340与传动轴410传动连接， 以在由风力机构200转化而来的机械能不足以驱 使第一转动轴510按预设转动速率转动时， 驱动传动轴410带动第一转动轴510转动。 辅助驱 动件330可以是步进电机， 或是伺服电机。 0070 在本实施例中， 减速机构可以包括相对设置的两个减速件320， 两个减速件320分 别位于传动轴410不同侧， 并能够相向运动并从两个方向与传动轴410接触， 从而对传动轴 410进行可变程度地夹紧， 以控制减速机构的减速幅度。 具体的， 减速驱动件310可以是气 缸， 或是油压缸， 或是电机。 当减速驱动件310为气缸或油压缸时， 减速驱动件310的运动端 说明书 6。

38、/9 页 8 CN 111750541 A 8 可以与减速件320直接连接； 当减速驱动件310为电机时， 电机的运动端可以通过丝杠机构， 或是锥齿副， 或其他相等同的传动方式连接， 电机可以是伺服电机， 或是步进电机。 0071 减速件320至少在朝向传动轴410的部分为弹性材料制成， 例如橡胶材料。 同时， 减 速件320朝向传动轴410一面的形状与传动轴410的外侧壁形状相对应， 因而当两个减速件 320相互靠近并将传动轴410抱住时， 减速件320与传动轴410之间具有较大的接触面积， 从 而提高减速机构的减速效果。 0072 辅助机构的辅助输出轴340与传动轴410之间的转动方式没有。

39、限制， 例如可以为齿 轮传动连接， 或者为带传动连接， 或者为链传动连接。 0073 具体的， 辅助输出轴340与传动轴410之间为齿轮传动连接时， 可以在辅助输出轴 340上设置输出轮， 并在传动轴410上设置传动轮， 输出轮与传动轮之间相互啮合以实现辅 助输出轴340与传动轴410的传动。 0074 作为一种实施方式， 参照图6， 可以将辅助输出轴340平行于传动轴410设置， 辅助 输出轴340上设置有输出齿轮352， 传动轴410上设置有传动齿轮445， 输出齿轮352与传动齿 轮445相啮合。 0075 作为另一种实施方式， 参照图7， 可以将辅助输出轴340垂直于传动轴410设置，。

40、 辅 助输出轴340上设置有输出锥齿351， 传动轴410上设置有传动锥齿444， 输出锥齿351与传动 锥齿444相啮合。 0076 应当说明的是， 上述两种实施方式均能实现辅助输出轴340与传动轴410的齿轮传 动， 且两者具体的实施效果相等同。 0077 应当理解的是， 当风力过大时， 本实施例的太阳能热水器中， 辅助机构此时不需要 运转以提供给传动轴410以额外的动力输入， 因而在辅助驱动件330停止运转的过程中， 传 动轴410会通过输出轮与传动轮相互配合以使辅助输出轴340被动转动， 容易对辅助驱动件 330造成损坏。 因此， 为解决上述问题， 可以在传动轮与传动轴410之间设置第。

41、二棘轮机构， 从而实现辅助输出轴340与传动轴之间的单向传动。 0078 作为一种实施方式， 第二棘轮机构440包括与传动轮固定连接的第二棘轮441， 以 及铰接连接在传动轴410上的第二棘爪442， 传动轴410上设置有能够迫使第二棘爪442与第 二棘轮441的棘齿相配合的第二复位弹簧。 0079 参照图6和图7， 第二棘轮441的棘齿顺时针排布， 且其棘齿顺时针方向上的斜面相 对于第二棘轮441内侧壁的倾斜角度小于棘齿逆时针方向上的斜面相对于第二棘轮441内 侧壁的倾斜角度， 同时第二棘爪442的自由端沿着棘齿逆时针方向上的斜面卡入第二棘轮 441的棘齿内， 第二复位弹簧具体可以为压簧。 。

42、0080 当辅助驱动件330运转时， 辅助输出轴340通过输出轮带动传动轮转动， 从而使得 第二棘轮441随着传动轮同步转动， 使得第二棘轮441上的棘齿与第二棘爪442相卡紧， 进而 带动传动轴410随着传动轮同步转动。 0081 当辅助驱动件330停止运转后， 此时传动轴410由风力机构200驱使转动， 并通过第 二棘轮441和第二棘爪442的相互配合， 实现传动轴410相对于传动轮转动， 进而实现本实施 例的传动轴410和辅助输出轴340的单向传动。 0082 作为进一步的优化， 传动轴410上可以设置有第二连接轴443， 第二连接轴443具体 可以套设在传动轴410上， 也可以通过联轴。

43、器与两段传动轴410相连。 此时， 第二棘爪442可 说明书 7/9 页 9 CN 111750541 A 9 以铰接设置在第二连接轴443上， 第二复位弹簧也可以设置在第二连接轴443上。 0083 作为另一种实施方式， 第一棘轮机构430包括设置在传动轴410上的第二棘轮441， 以及连接在传动轮上的第二棘爪442， 且传动轮上设置有能够迫使第二棘爪442与第二棘轮 441的棘齿相配合的第二复位弹簧。 0084 此外， 还应当指出的是， 本实例中， 当传动轴410和第二转动轴220为单向传动， 同 时辅助输出轴340与传动轴之间为单向传动时， 辅助输出轴340带动传动轴转动， 传动轴410。

44、 和第二转动轴220在第一棘轮机构430的作用下脱离传动， 因而辅助机构不会带动风力机构 200的风叶210转动， 大大降低了辅助驱动件330荷载， 更加节能。 0085 本实施例还提供了一种太阳能热水器， 该太阳能热水器的本体上设置有冷热水循 环装置， 该冷热水循环装置用于混匀储水箱110的冷热水， 避免冷热水分层现象的产生。 0086 实施例2 0087 参照图9和图10， 本实施例的冷热水循环装置， 其风力机构200的第二转动轴220垂 直于传动轴410， 且第二转动轴220上引出有至少三个风叶210， 风叶210的自由端背向第二 转动轴220设置。 至少三个风叶210沿着第二转动轴22。

45、0的周向排布， 已形成本实施例的风能 转化单元， 更进一步为等距周向排布。 此外， 在本实施例中， 可以采用相关领域中常用的风 车机构作为风能转化单元。 0088 第二转动轴220通过第一轴承240连接在风力机构200的壳体上， 且第二转动轴220 上设置有第一传动锥齿230； 传动轴410通过第二轴承460连接在风力机构200的壳体上， 或 者连接在储水箱110的上侧壁上， 传动轴410上设置有第二传动锥齿450， 第一传动锥齿230 与第二传动锥齿450相啮合， 以实现第二转动轴220与传动轴410之间的传动连接。 0089 同样， 为了提高本实施例的冷热水循环装置的风能转化效率， 在本实。

46、施例中， 传动 轴410和第二转动轴220之间也可以通过第一棘轮机构430实现单向传动连接。 0090 作为一种实施方式， 第一传动锥齿230上设置有第一棘轮431， 第二转动轴220上连 接有第一棘爪432， 第二转动轴220上设有能够迫使第一棘爪432与第一棘轮431的棘齿相配 合的第一复位弹簧。 0091 作为另一种实施方式， 第二转动轴220上设置有第一棘轮431， 第一传动锥齿230上 连接有第一棘爪432， 第一传动锥齿230上设有能够迫使第一棘爪432与第一棘轮431的棘齿 相配合的第一复位弹簧。 0092 作为进一步地优化， 参照图11， 第一传动锥齿230可以通过第三轴承23。

47、1连接在第 二转动轴220。 当风叶210带动第二转动轴220转动时， 第一棘爪432与第一棘轮431相卡合配 合， 使得第一传动锥齿230与第二转动轴220同步转动； 当风叶210不再带动第二转动轴220 转动时， 第三轴承231允许第一传动锥齿230相对于第二转动轴220转动， 从而减少辅助驱动 件330的负载。 0093 实施例3 0094 参照图12和图13， 在本实施例中， 还可以设置太阳能电池板113和蓄电池114。 太阳 能电池板113可以将太阳能转换为电能储存在蓄电池114中， 蓄电池114可以为调节机构300 供电， 例如为调节机构300内的减速驱动件310供电， 或是为辅助。

48、驱动件330供电。 0095 本实施例还提供一种太阳能热水器， 其本体包括底座130、 支撑杆150、 储水箱110 和两个支架140， 支架140的一端与储水箱110连接， 支架140的另一端与底座130连接， 支撑 说明书 8/9 页 10 CN 111750541 A 10 杆150连接在两个支架140之间； 储水箱110上排列有多个集热管120， 集热管120的一端与底 座130连接， 集热管120的另一端插设在储水箱110之内； 储水箱110之上设置有太阳能电池 板113和蓄电池114。 储水箱110的上侧壁上还可以设置有排气口111， 该排气口111内可设置 泄压阀。 当储水箱11。

49、0内水量不多时， 该排气口可用于排出储水箱110内过剩的热气以泄压。 0096 以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述， 该描述没有限制性， 附图中所 示的也只是本发明的实施方式之一， 实际的结构并不局限于此。 所以， 如果本领域的普通技 术人员受其启示， 在不脱离本发明创造宗旨的情况下， 不经创造性的设计出与该技术方案 相似的结构方式及实施例， 均应属于本发明的保护范围。 说明书 9/9 页 11 CN 111750541 A 11 图1 图2 说明书附图 1/7 页 12 CN 111750541 A 12 图3 图4 说明书附图 2/7 页 13 CN 111750541 A 13 图5 图6 说明书附图 3/7 页 14 CN 111750541 A 14 图7 图8 说明书附图 4/7 页 15 CN 111750541 A 15 图9 图10 说明书附图 5/7 页 16 CN 111750541 A 16 图11 图12 说明书附图 6/7 页 17 CN 111750541 A 17 图13 说明书附图 7/7 页 18 CN 111750541 A 18 。